1. Типы тэс и аэс: конденсационные, теплоэлектроцентрали

ТЭЦ (теплоэлектроцентрали) – это станции, предназначенные для комбинированной выработки тепла (отпуска пара и горячего водоснабжения) и электроэнергии.

КЭС (конденсационные электростанции) – это электростанции, предназначенные для выработки только электроэнергии.

На КЭС устанавливают паровые турбины с глубоким вакуумом в конденсаторе (чем ниже давление на выходе из турб. тем больше часть энергии раб. среды превратится в электроэнергию) P_K  0,0039 МПа.

При одних и тех же начальных параметрах выработка электроэнергии на КЭС будет больше, чем на ТЭЦ (из-за отборов пара на потребителя).

При раздельной выработке электроэнергии и теплоты электроэнергию вырабатывают на КЭС, а теплоту (горячая вода на теплофикацию) на теплогенерирующих установках (ТГУ), например в котельной.

Атомные электростанции также бывают: конденсационные (АКЭС) и теплоцентрали (АТЭЦ). АЭС бывают одно-, двух-, трехконтурные.

КЭС

ТЭЦ

2. Тепловые схемы электростанции с промперегревом и без п.П.

T,s – диаграммы циклов.

Схема без П.П.

Схема с П.П.

По обеим схемам из ПК направляется в турбину, наход-ся на одном валу с генератором, отработавший пар конденсируется в конденсаторе и конденсатным насосом подаётся в деаэратор. Деаэратор служит для удалений газов паром, который подводится из отборов турбины. Одновременно в деаэраторе питательная вода подогревается паром. Деаэрированная вода насосом пит.воды через ПВД подаётся в ПК. ЭС на органическом топливе всегда использует перегретый пар, t₀540-560⁰С, P₀=23,5 МПа.

Если КЭС работает без промперегрева то t₀=535⁰С, P₀=9 МПа.

с промперегревом t₀=540-560⁰С, P₀=12,7-23,5 МПа.

Промперегрев пара позволяет осуществить дополнительный подвод тепла к рабочему телу и повысить его работоспособность, а также способствует снижению конечной влажности в последних ступенях турбины, повышению надежности и экономичности их работы.

3. Схемы принципиальные ТЭЦ на органическом топливе с турбиной с противодавлением и с турбиной с регулируемым отбором. h,s – диаграммы циклов. Атомные ТЭЦ. Трехконтурные. Схема принципиальная, h,s – диаграмма цикла с регенерацией теплоты. Теплоносители и рабочая среда применительно к тепловым и атомным электростанциям.

ТЭЦ с турбиной с регулируемым отбором

ТЭЦ с турбиной с противодавлением

Схемы с турбиной противодавления весь отработавший пар подаётся потребителю, поэтому существует прямая зависимость м/у количеством выработанной э/э и расходом паром. При пониженных электрических нагрузках часть пара необходимо пропускать мимо турбины через РОУ. При повышенных электрических нагрузках и небольшом потреблении пара недостаточное количество э/э должно вырабатываться турбинами конденсационного типа. Т.о. установка будет использоваться эффективно только в случае если она рассчитана на ту часть тепловых нагрузок, которая сохраняется в течении большей части года. Давление пара за турбиной должно быть выбрано таким какое требуется потребителю.

На установках с турбинами имеющие регулируемые отборы выраб. э/э, отпуск теплоты может изменяться независимо в достаточно широких пределах. Турбины могут иметь 1,2 и 3 отбора. Если пар из отбора поступает на производственные нужды (1 отбор) – турбина типа “П”, на теплофикационные нужды – турбина типа “Т” 2 отбора (промышленный, теплофикационный) – типа “ТП”.

Основное отличие атомных ТЭЦ от тепловых заключается в том, что для получения теплоты используется не парогенератор, а ядерный реактор, в котором энергия выделяется при расщеплении ядер тяжелых металлов(изотопов урана и плутония). Отвод теплоты от ядерного реактора осуществляется с помощью циркулирующей жидкости или газа. Существует несколько схем отвода теплоты:

Одноконтурная Двухконтурная Трехконтурная

Тепловая схема с регенерацией теплоты, h,s – диаграмма цикла

Теплоносители и рабочая среда:

В качестве раб. тела на ТЭС и АЭС используют водяной пар, На электростанции с приводом от ГТУ раб. телом являются продукты сгорания орган. топлива (жидкого или газообразного). В комбинир. ПГУ – смесь продуктов сгорания с вод. паром. Функция раб. тела преобразование тепловой энергии в механическую.

Для эл/станции работающей на энергетическом топливе основной теплоноситель пр. сгорания всех видов топлива. Назначение теплоносителя – транспортирование теплоты, а также отвод от одних элементов и передача другим.